[發(fā)明專利]一種用于相變納米液滴藥物載體的超聲適形激活及監(jiān)控成像系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110593730.7
• 申請日: 2021-05-28
• 公開（公告）號: CN113332619B
• 公開（公告）日: 2023-06-20
• 發(fā)明（設計）人: 宗瑜瑾;于海洋;黃安琪;萬明習
• 申請（專利權）人: 西安交通大學
• 主分類號: A61B8/00
• 分類號: A61B8/00
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 王艾華

1.一種相變納米液滴藥物載體的超聲適形激活及監(jiān)控成像系統(tǒng)，其特征在于，包括水箱(8)，所述水箱(8)中設置有仿體(4)，仿體(4)被設置在第二三維移動裝置(3)上，仿體(4)浸潤在恒溫的水中，仿體(4)的上方設置有線陣換能器(5)；線陣換能器(5)通過第一三維移動裝置(2)和開放式超聲數據采集平臺(1)連接；

所述系統(tǒng)用于相變納米液滴藥物載體的超聲適形激活及監(jiān)控成像，包括以下步驟：

步驟1，選取擬激活的含相變納米液滴的目標區(qū)域，獲得目標區(qū)域的形狀和位置坐標；

步驟2，根據目標區(qū)域的形狀和位置坐標，設置線陣換能器(5)的工作參數，所述工作參數包括孔徑D和孔徑D中陣元的工作狀態(tài)；所述線陣換能器(5)發(fā)射一次聚焦波脈沖，孔徑D根據聚焦位置調整一次；所述線陣換能器(5)發(fā)射平面波脈沖時，孔徑D為定值；

當目標區(qū)域是組織區(qū)域時，所述聚焦波脈沖將目標區(qū)域內所有的位置激活完成，所述平面波脈沖的孔徑D大于等于目標區(qū)域的最大寬度值；

當目標區(qū)域是血管區(qū)域時，按照血液流動方向，將血管區(qū)域分為前半部分和后半部分；前半部分為聚焦部分，后半部分為平面波脈沖的發(fā)射區(qū)域；

步驟3，根據目標區(qū)域的形狀和位置，設置聚焦波脈沖的波形和平面波脈沖的波形；

步驟4，對目標區(qū)域發(fā)射平面波脈沖，接收獲得相變納米液滴激活前的目標區(qū)域超聲波回波信號及圖像；

步驟5，向聚焦點發(fā)射聚焦波脈沖，激活聚焦點中的相變納米液滴，所述聚焦點在目標區(qū)域內持續(xù)移動，移動一次發(fā)射N次聚焦波脈沖，對應的線陣換能器(5)調整孔徑D及所述孔徑D中陣元的工作狀態(tài)，直至完成聚焦波脈沖對目標區(qū)域內所有設定位置的激活，所述N為大于等于1的整數；

步驟6，對目標區(qū)域發(fā)射平面波脈沖，接收獲得相變納米液滴激活后的目標區(qū)域超聲波回波信號；

步驟7，對接收到的目標區(qū)域超聲波回波信號數據進行成像處理，獲得目標區(qū)域中相變納米液滴的定位圖像；

當目標區(qū)域內相變納米液滴的激活結果未滿足要求時，重復步驟4-步驟7，直至目標區(qū)域內的相變納米液滴的激活結果滿足要求；

成像處理模式的類型包括B模式超聲成像、多角度超聲平面波復合成像和超分辨率超聲成像；

當成像處理模式為超分辨率超聲成像時，對于組織區(qū)域，首先對納米液滴的載體被激活前后的超聲射頻數據作差分處理，將相減得到的射頻數據再進行波束合成，提取出納米液滴信號；對于血管區(qū)域，首先進行波束合成，再使用時空濾波去除雜波信號和組織信號，最后使用納米液滴定位方法得到納米液滴的定位圖像。

2.根據權利要求1所述的一種相變納米液滴藥物載體的超聲適形激活及監(jiān)控成像系統(tǒng)，其特征在于，步驟3中，所述設置聚焦波脈沖的波形為設置波形的發(fā)射參數，所述發(fā)射參數包括發(fā)射頻率、周期和聚焦深度；

所述設置平面波脈沖的波形為設置波形的發(fā)射參數，所述發(fā)射參數包括發(fā)射頻率和周期。

3.根據權利要求2所述的一種相變納米液滴藥物載體的超聲適形激活及監(jiān)控成像系統(tǒng)，其特征在于，所述發(fā)射參數根據相變納米液滴的聲致相變閾值調整；步驟2中的工作參數根據相變納米液滴的聲致相變閾值調整。

4.根據權利要求1所述的一種相變納米液滴藥物載體的超聲適形激活及監(jiān)控成像系統(tǒng)，其特征在于，所述陣元的工作狀態(tài)包括打開和關閉。

5.根據權利要求1所述的一種相變納米液滴藥物載體的超聲適形激活及監(jiān)控成像系統(tǒng)，其特征在于，所述仿體(4)中設置有管道(10)，管道(10)的一端連通至容器(12)中，管道(10)的另一端連通至微流泵(9)，所述微流泵(9)和容器(12)均在水箱(8)外。